JP2004532385A - Systems and methods for in vitro analysis of therapeutic agents - Google Patents

Systems and methods for in vitro analysis of therapeutic agents Download PDF

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    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry

Abstract

【課題】治療薬のin vitro分析のためのシステムを提供する。
【解決手段】このシステムは、治療薬を保持するための貯蔵部と、上記の治療薬の少なくとも第1のサンプルを受理するようにした第1のセルチャンバーを有する第1のフローセルと、上記の治療薬の少なくとも第2のサンプルを受理するようにした第2のセルチャンバーを有する第2のフローセルとを具備してなり、ここで、上記の第1のフローセルが第1の通路長(b )を有し、上記の第2のフローセルが第2の通路長(b )を有し、上記の第1の通路長が感度係数(f)×b に実質的に等しく、上記のシステムは更に、上記の治療薬の少なくとも第3のサンプルを受理する生物学的細胞膜を内部に有する膜チャンバーであって、かつ、上記の生物学的細胞膜の膜電位を検出するようにしたものと、上記の第1および第2の治療薬サンプルのスペクトル特性を検出するためのスペクトル検出手段とを具備してなる。
A system for in vitro analysis of a therapeutic agent is provided.
The system includes a first flow cell having a reservoir for holding a therapeutic agent, a first cell chamber adapted to receive at least a first sample of the therapeutic agent, A second flow cell having a second cell chamber adapted to receive at least a second sample of the therapeutic agent, wherein the first flow cell has a first passage length (b c ') has, above the second flow cell "includes a) a first path length of said sensitivity coefficient (f) × b c" second path length (b c substantially equal, The system further comprises a membrane chamber having a biological cell membrane therein for receiving at least a third sample of the therapeutic agent, and wherein the membrane potential of the biological cell membrane is detected. And the first and second Formed by and a spectrum detecting means for detecting the spectral characteristics of the therapeutic agent samples.

Description

【技術分野】
【0001】
本発明は概略的に治療薬の電気生理学的検査に係わるものである。特に、本発明は、治療薬の濃度を正確に判定するため分光分析手段を用いた治療薬のin vitro検査のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
心電図のQT間隔(すなわち、2つの心室配列の間の心臓再分極時間)を延長させる心臓血管および非心臓血管治療剤又は薬剤の可能性は、新規な治療薬の開発において重要なファクターであったし、これからも同様である。事実、QTを延長させる作用機構の点では予想もされていない非心臓血管治療剤の種々のものがかなりの数の重大な心臓事故を生じさせる。このような薬剤は異なる薬理学的クラスに属する。例えば、向精紳性薬剤(例えば、三環系アミトリプチリンおよび四環系抗鬱剤、フェノチアジン誘導体、ハロペリドール、ピモジド、リスペリドン、セルチンドール等)、プロキネティック剤(prokinetic)(例えば、シサプリド)、抗マラリア剤(例えば、ハロファントリン、キニン、クロロキン)、数種の化学的系統に属する抗生物質(例えば、アジスロマイシン、エリスロマイシン、クラリスロマイシン、スピラマイシン、ペンタミジン、トリメトプリム‐スルファメトキサゾール、スパルフロキサシン)、抗菌剤(例えば、ケトコナゾール、フコナゾール、イトラコナゾール)、尿失禁治療のための薬剤(例えば、テロジリン)、或る種のヒスタミンH1-レセプター拮抗剤(例えば、アステミゾール、テルフェナジン、ジフェンヒドラミン)などを挙げることができる。
【0003】
これらの治療薬は、或る非常に稀な場合、不整脈を直接的又は間接的にもたらすような付随的要因の存在下でトルサード・ド・ポワント(torsades de pointes)のような多形心電頻拍を発生させる原因となる。この関連する要因としては、先天的又は後天的な長QT症候群、虚血性心臓疾患、鬱血性心臓疾患、重度の肝臓又は腎臓機能不全、徐脈症、電解質平行異常(例えば、利尿治療による低カリウム血症、低マグネシウム血症、低カルシウム血症、アシドーシス血症、細胞間Ca++負荷)、意図的又は偶発的過剰投与、薬剤解毒プロセスを抑制するイオンチャンネル遮断薬で併用療法などが挙げられる。
【0004】
従って、提供された治療薬の心臓血管作用を判定するための幾つかの臨床前試験法が採用されている。提供された治療薬の濃度を判定するための良く知られた技法は、主に高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)又は他の分析検査法からなり、これらは予備濃縮又は大量使用がなされない限り、一般に高い治療薬濃度に限定される。
【0005】
しかし、これらの知られた生理学的分析検査法はしばしば面倒であり、高価であり、長時間を要し、技術上の問題で挫折させられることが一般に知られている。更に、上記のHPLCおよび/又は分析検査法は、サンプルの複雑性および数によっては、サンプルを分析し、データを処理するのに数時間ないし数日を要する。
【0006】
従って、本発明の1つの目的は、高速かつ、経済的な治療薬のin vitro分析のためのシステムおよび方法を提供することである。
【0007】
本発明の他の目的は、低濃度の治療薬のin vitro分析のためのシステムおよび方法を提供することである。
【0008】
本発明の更に他の目的は、広範の濃度に亘って、提供された治療薬の電気生理学的作用を相関させるためのシステムおよび方法を提供することである。
【0009】
(発明の概要)
上記目的並び以下に記載の好ましい具体例から明らかな目的に従って、治療薬のin vitro分析のためのシステムが本発明により提供される。すなわち、このシステムは、治療薬を保持するための貯蔵部と、該治療薬の少なくとも第1のサンプルを受理するようにした第1のセルチャンバーを有する第1のフローセルと、該治療薬の少なくとも第2のサンプルを受理するようにした第2のセルチャンバーを有する第2のフローセルとを具備してなり、ここで、該第1のフローセルが第1の通路長(b )を有し、該第2のフローセルが第2の通路長(b )を有し、該第1の通路長が感度係数(f)×b に実質的に等しく、該システムは更に、該治療薬の少なくとも第3のサンプルを受理する生物学的細胞膜を内部に有する膜チャンバーであって、かつ、該生物学的細胞膜の膜電位を検出するようにしたものと、該第1および第2の治療薬サンプルのスペクトル特性を検出するためのスペクトル検出手段とを具備してなる。
【0010】
本発明に係わる治療薬のin vitro分析のための方法は、(i)治療薬の第1のサンプルを第1の通路長(b )を有する第1のフローセル中に導入する工程と、(ii)治療薬の第2のサンプルを第2の通路長(b )を有する第2のフローセル中に導入する工程であって、ここで該第1の通路長(b )が感度係数(f)×b に実質的に等しく、(iii)該治療薬の第3のサンプルを、生物学的細胞膜を内部に有する膜チャンバーに導入する工程と、(iv)第1の光の或る与えられた波長を該第1のフローセルに伝送することにより該第1治療薬サンプルの吸収スペクトルを測定する工程と、(v)第2の光の或る与えられた波長を該第2のフローセルに伝送することにより該第2治療薬サンプルの吸収スペクトルを測定する工程と、(vi)該生物学的細胞膜の膜電位を検出する工程とを具備してなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の方法およびシステムは、治療薬の従来の電気生理学的検査法に関連する欠点および不足を実質的に減少ないし解消するものである。以下に詳述するように、このシステムは、概略的に、複数のフローセルと、これらフローセルと連通する分光分析手段と、膜チャンバー手段と、関係する治療薬を、上記フローセルおよび膜チャンバー手段へ導入するための流路手段とを具備してなる。
【0012】
ここで、“治療薬”とは、薬剤組成物の活性成分又は素材(ingredients,components,elements)、薬剤、医薬品などを含む広い概念である。
【0013】
心臓活動電位(又は、膜電位)は一般に、興奮性生物学的細胞(例えば、心臓細胞)に関連する電気的活動のパターンとして定義される。これは分化された膜構造、例えばイオンポンプ、イオン交換体、最も重要である電圧ゲーティッド・イオンチャンネルを介して通過する生物学的に重要なイオン(Na,Ca++およびK)によって発生する多数の個別の連続的に活性化された電流の結果を表すものである。このような電流は細胞内に細胞外プラス電荷を運び入れたとき脱分極し、プラス電荷を細胞外に運ぶとき再分極するものと考えられている。
【0014】
チャンネルを通るイオンの正常な流れを変更させる治療薬は、膜電位の或る種の様相を変化させ、若しくは多くの場合、変化させる可能性を有し、従って、心臓機能に影響を与える。事実、Naチャンネルブロッカーは膜電位(V最大)の上昇速度を減少させ、心臓動作に混乱を生じさせ、それがきびしい場合は、生命の脅威となり得る。Na電流の不活性化速度を減少させ、残留Na電流を増大させる薬剤は、活動電位(ADP)の期間を延長させ、QT間隔を延ばし、従って、トルサード・ド・ポワント(torsades de pointes)不整脈を発生させる原因となることがある。Ca++チャンネルブロッカーは一般に、ADPを減少させ、A−V伝導速度を減少させ、心臓減退を生じさせる。これに対し、Ca++チャンネル・アクチベータはADPを延長させ、不整脈の原因となることもある。最後に、KチャンネルブロッカーはADPおよびQTを延長させ、不整脈を発生させることがあり、Kチャンネル・アクチベータはADPを短縮させ、不整脈の原因となることもある。
【0015】
このように、提供された治療薬の対心臓悪影響の効果的な指標(又はパラメータ)は、治療薬の導入又は治療薬への露出からもたらされる膜電位(すなわち、膜休止電位)の変化である。事実、このパラメータは提供された治療薬(又は、見込まれた薬剤)の従来の生理学的検査にしばしば委ねられていた。以下に詳述するように、このパラメータは治療薬の潜在的生理学的作用の評価のため本発明でも使用される。
【0016】
図1を参照すると、ここには本発明のin vitro分析システム5の1例が模式的に示されている。図1に示すように、このシステム5は、好ましくは、貯蔵手段(例えば、貯蔵部)10と、光学的分光検出手段20と、複数のフローセル(好ましくは第1および第2フローセル60,70)と、膜チャンバー手段40と、流路手段12とを具備してなる。
【0017】
本発明によれば、貯蔵手段10は希釈された少なくとも1種の治療薬を貯蔵し得るように設計されている。なお、当業者にとって明らかなように、本発明の範囲内でこの貯蔵手段10は種々の容量(および形状)のものを使用することができる。本発明の好ましい例において、この貯蔵手段10の容量は1ないし2000mLの範囲内で選択される。
【0018】
この貯蔵手段10は、本発明の流路手段12を受理し得るよう設計されている。この流路手段12は好ましくは実質的に非吸着性チューブ(例えば、ステンレス鋼、PEEK(登録商標))からなる。図1に示すように、ポンプ手段14も設けられていて、貯蔵手段10から第1および第2フローセル60,70への治療薬(すなわち、治療薬剤サンプル)の流れの円滑化が図られている。このポンプ手段14は流路手段12と連通し、好ましくは貯蔵手段10とフローセル60,70との間に配置される。本発明によれば、このポンプ手段14は0.5ないし10mL/分の範囲、より好ましくは約2ないし5mL/分の操作範囲でサンプル流速が得られるものが使用される。
【0019】
当業者にとって明らかなように、このポンプ手段14として本発明の範囲内で種々の形態のものを用いて上記のサンプル流量を提供することが可能である。好ましい例において、このポンプ手段14は蠕動ポンプからなる。
【0020】
図2を参照すると、ここには本発明の第1のフローセル60の1例が示されている。説明を簡潔にするため、ここでは第1のフローセル60のみが図示されている。しかし、上記実施例の第2のフローセル70も同様にして構築されていてもよく、第1のフローセル60の説明は、フローセル60,70のそれぞれに等しく適用されるものであることを理解されたい。
【0021】
図2に示すように、フローセル60は好ましくは実質的筒状体62をもって構成され、これには入口ポート64、出口ポート66および総括的に63で示したセルチャンバーが設けられていて、治療薬サンプルを受理し得るようになっている。本発明によれば、入口ポート64、出口ポート66およびセルチャンバー63により流路61が画成されている。
【0022】
当業者にとって明らかなように、本発明の範囲内で種々のフローセル本体62を使用することができる。本発明の好ましい例において、各フローセル60,70の本体62はポリマー、シリカ、カルコゲン化物などの材料からなるコア部と、このコア部の外側表面に設けられたクラッド67とを具備してなり、このクラッド67はポリマー、ドープドシリカなどの材料からなる(図2および図4参照)。
【0023】
本発明によれば、第1のフローセル60は、第1の光伝送手段21aであって、所定の波長の励起光又は放射線(および/又はその所定の範囲のもの)を、第1のフローセルチャンバー63(すなわち、第1のサンプル)内の流動性治療薬に提供するようにしたものと、この第1のサンプルから伝送された光を検出するための第1の光検出手段23aとを有する。第2のフローセル70も同様に、第2の光伝送手段21bであって、所定の波長の励起光(および/又はその所定の範囲のもの)を、第2のフローセル70のセルチャンバー内のサンプル(すなわち、第2のサンプル)に提供するようにしたものと、この第2のサンプルから伝送された光を検出するための第2の光検出手段23bとを有する。
【0024】
図3を参照すると、ここには本発明のフローセル80の他の例が示されている。このフローセル80は、同様に、入口ポート82、出口ポート84および総括的に86で示したセルチャンバーがその間に設けられていて、治療薬サンプルを受理し得るようになっている。
【0025】
第1のフローセル80は、第1の光伝送手段85であって、所定の波長の励起光又は放射線を、フローセルチャンバー86(すなわち、第1のサンプル)内の流動性治療薬に提供するようにしたものと、この第1のサンプルから伝送された光を検出するための第1の光検出手段87とを有する。
【0026】
各サンプルがそれぞれのフローセルチャンバー(例えば、63)を通過するとき、フローセルチャンバー63を通って伝送される励起光の量がベールの法則に従って減少することが知られている。すなわち、
式1 A = I/I = 10−∝bc
ここで、
A = 吸光度
I = 伝送された放射線の力
= 入射放射線の力
∝ = サンプルのモル吸光係数
c = サンプルの濃度(モル/リットル)
b = チャンバー内の光の路長(cm)
吸光度(A)は、このように∝bcの積として定義される。ベールの法則に従えば、吸光度(A)は更に、サンプルの濃度(c)および光の路長(b)の双方に比例する。
【0027】
当業者にとって明らかなように、光の路長(b)は一般に、“直線的路長”と見なされ、これは図3に示したような光伝送/検出構成に適用可能である。更に当業者にとって明らかなように、上記のベールの法則は、減衰全反射を採用する本発明の筒状フローセル60(図2参照)の光伝送/検出構成(すなわち、21a,23a)に同じく適用可能である。
【0028】
図4を参照すると、総括的に100で示す放射線(光)が全内部反射102をする場合、波長の一部が反射表面を越えて媒体(又はサンプル)中に実際に侵入することが知られている。この侵入深さは一般にdで表される。
【0029】
侵入深さdが、単位長さ/反射として定義されるから、等価路長(b)は以下のようにして得ることができる。
【0030】
式2 b = d × R × L
ここで、
= 1反射当たりの侵入深さ
R = 単位長さ当たりの反射の数
L = 管又はセルの長さ
等価路長(b)を式1に当てはめることにより、各サンプル(A)の吸光度を得ることができる。
【0031】
当業者にとって明らかなように、フローセル60,70のそれぞれの有効路長(b)は、フローセル本体62の長さに直接的に依存する。すなわち、フローセル60,70のそれぞれの長さを調節することにより異なる路長が与えられる。
【0032】
ベールの法則から、もし分光分析手段(例えば分光光度計)の吸光度範囲が一定であるとすると(これは従来の分光分析手段の一般的要素)、より低いモル吸光係数(∝)のため、又はより低い濃度(c)のために路長(b又はb) を増加させなければならないことが推論することができる。しかし、当業者にとって公知のように、より長い路長に一般的に関連する応答帯域は狭すぎて好ましくなく、したがって、制限されることになる。
【0033】
更に、異なる路長(b 、b )を有する2つのフローセルを採用することにより、より広い応答帯域を達成し得ることもよく知られている。その典型的路長は一般に0.1ないし100cmである。
【0034】
しかし、b を(b ×感度係数(f))に実質的に等しくした場合、最良の動的(すなわち、実質的直線状)応答範囲を達成し得ることが本発明者らにより見出された。本発明によれば、感度係数(f)は好ましくは1ないし100の範囲、より好ましくは1ないし20の範囲である。
【0035】
図5を参照すると、ここには低濃度の治療薬(すなわち、〜18ng/mL)の吸光度スペクトルと、高濃度の治療薬(すなわち、〜3800ng/mL)の吸光度スペクトルとが示されている。これら吸光度スペクトルは、約5cmの路長を有する第1のフローセルと、約50cmの路長を有する第2のフローセル(すなわち、f=10)とを用いて得られたものである。
【0036】
曲線Aを参照すると、5cmの路長では200nmないし400nmの波長範囲に亘って低濃度の治療薬を検出するには、不十分であることが理解できるであろう。しかし、曲線Bに示すように、同じ低濃度の治療薬を50cmの路長で容易に検出することできる(更に定量可能である)。
【0037】
曲線Cを参照すると、高濃度の治療薬を50cmの路長で定量することができないことが分かるであろう。しかし、曲線Dに示すように、同じ高濃度の治療薬を5cmの路長で容易に検出することできる。
【0038】
従って、本発明の好ましい例では、第1のフローセル60は0.1ないし100cmの範囲の有効路長(b )を有し、第2のフローセル70は0.1ないし100cmの範囲の有効路長(b )を有している。より好ましくは、第1のフローセル60は約5ないし50cmの範囲の有効路長(b )を有し、第2のフローセル70は約50ないし100cmの範囲の有効路長(b )を有している。5ないし10ng/mLの範囲の実質的に低い濃度を有する治療薬の正確な分光特性を上記範囲の路長(b ,b )によって容易に検出できることが本発明者らにより見出された。
【0039】
図6を参照すると、図2に示す第1および第2の光伝送手段21a,21bおよび第1および第2の光検出手段23a,23bに加えて、本発明の分光検出手段20は更に、好ましい波長の光を光学的ライン24a,24bを介して第1および第2の光伝送手段21a,21bに与える光源手段22と、第1および第2の光検出手段23a,23bにより検出された光を分析するための分析器手段26とを具備している。なお、この第1および第2の光検出手段23a,23bは光学的ライン28a,28bを介してこの分析器手段26とそれぞれ連通している。
【0040】
本発明の更に別の可能な具体例として、貯蔵手段10は更に光伝送手段25aと、光検出手段25bとを有し、これらは光学的ライン27a,27bを介して本発明の分光分析手段20に操作可能に接続されている。当業者にとって明らかなように、光伝送手段25aおよび光検出手段25bは、貯蔵手段10中の治療薬を同時に検査およびモニターする手段を提供するものであり、従って、治療薬の損失を検出し、フローセル60,70にて分析したサンプルが貯蔵手段10中に収容されている治療薬を表すものであることを確かにする手段を提供するものである。
【0041】
図6に示すように、分光分析手段20は、好ましくは、第1および第2のサンプル(並びに貯蔵手段10中に収容された原料薬品)の検出された分光分析特性および本発明の分光分析手段のための制御パラメータを少なくとも記憶するためのメモリー手段30と、サンプル(並びに原料薬品)の少なくとも分光分析特性を処理するためのプロセッサー手段32と、貯蔵手段10中に収容されたサンプルおよび原料薬品の少なくとも分光特性を表示すると共に、サンプルの“処理された”分光特性(例えば、平均値)を表示するための第1のディスプレイ手段34(仮想線で示した)とを具備している。
【0042】
当業者にとって明らかなように、従来の種々の光源手段22および/又は分析手段26を本発明の範囲内で使用し、それにより光の或る波長範囲を提供し、第1および第2の光検出手段23a,23bにより得た分光特性(例えば、吸収された光の吸光スペクトル)を分析し、本発明の分光分析手段20を制御するようにしてもよい。なお、この場合の分析手段としては米国特許、No.4,664,522およびMCS−521ファイバーオプティックスUV/VIS分光光度計(Carl Zeiss社製)(参照としてここに組み込まれるものとする)を使用することができる。この分析手段26および/又はプロセッサー手段32は、パーソナルコンピュータを具備するものであってもよい。
【0043】
図7を参照すると、これには本発明の膜チャンバー手段40が示されている。この膜チャンバー手段40は膜チャンバー本体42を有し、これに輸液入口44、輸液出口46、調剤ウェル48、膜ウェル50、並びに調剤ウェル48と膜ウェル50との間に配置された拡散プレート52が設けられている。
【0044】
図7に示すように、膜チャンバー手段40は更に膜ウェル50内に配置された膜手段52を有する。ここで使用される“膜手段”の用語は、生物学的細胞膜を意味し、これには生物学的器官のシート又は層、心室筋および/又は乳頭状筋およびプルキニェ繊維が含まれる。
【0045】
本発明の好ましい実施例において、膜手段52はプルキニェ繊維からなる。公知のように、プルキニェ繊維は電気生物学的検査においてしばしば使用されるものであり、その理由は、その活動電位の基礎となる主たるイオン電流が、ヒトの心臓の再分極化プロセスに寄与するものに類似するからである。
【0046】
膜手段52の膜電位を検査するため、膜チャンバー手段40は更に複数の電極を有している。図7を参照すると、少なくとも1つ、好ましくは2つのバイポーラ電極54a,54bがその一端近傍の膜手段52に操作自在に接続されている。これら電極54a,54bは更にリード54a,54bを介して本発明の刺激手段55と連通し(図1参照)、膜手段52に刺激性電荷又は電流を与えるようになっている。
【0047】
図7に示すように、別の電極が更に設けられている。好ましい例として、この電極は細胞間マイクロ電極56であり、これも膜手段52に操作自在に接続されている。
【0048】
本発明によれば、このマイクロ電極56は膜手段52の膜電位を検出するよう設計されている。好ましくは、このマイクロ電極56は、検出された膜電位を視覚的に表示ないし示唆する第2のディスプレイ手段58と連通させる(リード57cを介して)(図1参照)。
【0049】
本発明による治療薬の検査は好ましくは以下のようにして行われる。本発明の分光分析手段は最初に従来の手段により較正する。その手段はUV参照としてのブランク(又は第1次)サンプルの分析、参照としてそれぞれのブランクサンプルを用いて較正サンプルの分析を含む。
【0050】
分光分析手段20の較正後、治療薬の流れ(好ましくは希釈して)が開始され、治療薬がポンプ手段14を介して流路手段12に導入、通過させる。ついで、治療薬は第1および第2のフローセル60,70並びに膜のチャンバー手段40の流路61に導入、通過させる。なお、第1および第2のフローセル60,70は好ましくは直列で接続される。
【0051】
第1のフローセル60に存在する治療薬(すなわち、第1のサンプル)および第2のフローセル70に存在する治療薬(すなわち、第2のサンプル)の分光特性が、本発明の上記分光分析手段20により検出される(好ましくは、実質的に同時に)。この分光特性はついで従来の手段により処理され、分析される。
【0052】
好ましい例において、分光分析と実質的に同時であって、治療薬が膜チャンバー手段40の膜ウェル50に存在する間(すなわち、第3のサンプル)、膜手段52が刺激性電極54a,54bを介して初期電流に曝される。ついで、膜電位が電極56を介して検出され、これが本発明の第2のディスプレイ手段58上に表示される。ついで、膜電位の変化が、検出された膜電位を、治療薬への曝し前の膜手段52の電位と比較することにより容易に判定される。
【0053】
当業者にとって明らかなように、上述の本発明のシステムおよび方法は治療薬を含有する薬剤組成物の分析、特に実質的に低い濃度の治療薬を含む薬剤組成物の分析にも適用することができる。
【0054】
概要:
上記説明から、本発明は以下のような利点を有することを当業者が容易に確認し得るであろう。
【0055】
1.治療薬の高速、高精度で経済的な(すなわち、低コスト)in vitro分析。
【0056】
2.実質的に低い濃度(すなわち、5〜10ng/mL)の治療薬を含む薬剤組成物の治療薬の高速、効率的in vitro分析。
【0057】
3.広範な濃度に亘って提供された治療薬の電気生理学的作用を相関させるための高速、効率的手段。
【0058】
4.in vitro分析の間での治療薬の安定性を検査およびモニターするための手段。
【0059】
5.in vitro分析の間における薬剤損失(例えば、ガラス製品吸収および/又は付着)を検査およびモニターするための手段。
【0060】
6.貯蔵部および/又は供給ラインにおけるキャリーオーバー(carryover)(すなわち、相互汚染)を迅速、かつ、効率的に検出するための手段。
【0061】
本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、当業者が本発明を種々変更、変形し、種々の使用、条件に適合させ得ることは明らかであろう。従って、そのような変更、変形も添付した請求の範囲の均等の範囲に正当、かつ、公正に包含されるべきものと解される。
【図面の簡単な説明】
【0062】
【図1】本発明に係わる治療薬の分析のためのin vitro分光分析システムの1例を示す模式図。
【図2】本発明に係わるフローセルの1例を示す一部切欠平面図。
【図3】本発明に係わるフローセルの他の例を示す一部切欠平面図。
【図4】本発明に係わる減衰光路を示すフローセル本体の模式的斜視図。
【図5】低濃度治療薬および高濃度治療薬をそれぞれ有する薬剤組成物の吸光度スペクトルを示すグラフ図。
【図6】本発明の分光分析手段を示す模式図。
【図7】本発明の膜チャンバー手段を示す一部切欠斜視図。
【Technical field】
[0001]
The present invention relates generally to electrophysiological testing of therapeutic agents. In particular, the invention relates to systems and methods for in vitro testing of therapeutic agents using spectroscopic means to accurately determine the concentration of the therapeutic agent.
[Background Art]
[0002]
The potential of cardiovascular and non-cardiovascular therapeutics or agents to prolong the electrocardiographic QT interval (ie, cardiac repolarization time between two ventricular arrays) has been an important factor in the development of new therapeutics The same is true in the future. In fact, a variety of non-cardiovascular therapeutic agents, which are unexpected in terms of the mechanism of action that prolongs QT, cause a significant number of serious cardiac accidents. Such drugs belong to different pharmacological classes. For example, eutrophic agents (eg, tricyclic amitriptyline and tetracyclic antidepressants, phenothiazine derivatives, haloperidol, pimozide, risperidone, sertindole, etc.), prokinetic (eg, cisapride), antimalarial Agents (eg, halofantrine, quinine, chloroquine), antibiotics belonging to several chemical families (eg, azithromycin, erythromycin, clarithromycin, spiramycin, pentamidine, trimethoprim-sulfamethoxazole, sparfloxa) Shin), antibacterial agents (e.g., ketoconazole, Fukonazoru, itraconazole), drugs for urinary incontinence (e.g., terodiline), certain histamine H 1 - receptors antagonists (e.g., astemizole, terfenadine, Jifenhidorami ), And the like.
[0003]
These therapies may, in some very rare cases, cause polymorphic cardiomyopathy such as torsades de pointes in the presence of ancillary factors that directly or indirectly cause arrhythmias. It causes a beat. Related factors include congenital or acquired long QT syndrome, ischemic heart disease, congestive heart disease, severe liver or kidney dysfunction, bradycardia, electrolyte parallelism (eg, low potassium due to diuretic treatment) Blood glucose, hypomagnesemia, hypocalcemia, acidosis, intercellular Ca ++ load), intentional or accidental overdose, combination therapy with ion channel blockers that suppress the drug detoxification process, and the like.
[0004]
Accordingly, several preclinical tests have been employed to determine the cardiovascular effects of the provided therapeutic agents. Well-known techniques for determining the concentration of a provided therapeutic agent consist primarily of high performance liquid chromatography (HPLC) or other analytical tests, which, unless preconcentrated or used in large quantities, Generally limited to high therapeutic drug concentrations.
[0005]
However, it is generally known that these known physiological assays are often cumbersome, expensive, time consuming and frustrated by technical problems. In addition, the above-described HPLC and / or analytical tests require hours or days to analyze the sample and process the data, depending on the complexity and number of samples.
[0006]
Accordingly, one object of the present invention is to provide a system and method for in vitro analysis of therapeutic agents that is fast and economical.
[0007]
It is another object of the present invention to provide systems and methods for in vitro analysis of low concentrations of therapeutic agents.
[0008]
It is yet another object of the present invention to provide a system and method for correlating the electrophysiological effects of a provided therapeutic agent over a wide range of concentrations.
[0009]
(Summary of the Invention)
In accordance with the above objects and preferred embodiments set forth below, a system for in vitro analysis of a therapeutic agent is provided by the present invention. That is, the system includes a first flow cell having a reservoir for holding a therapeutic agent, a first cell chamber adapted to receive at least a first sample of the therapeutic agent, and at least one of the therapeutic agents. A second flow cell having a second cell chamber adapted to receive a second sample, wherein the first flow cell has a first passage length (b c ). , The second flow cell has a second path length (b c ), the first path length is substantially equal to a sensitivity factor (f) × b c , and the system further comprises the treatment A membrane chamber having a biological cell membrane therein for receiving at least a third sample of a drug, wherein the membrane chamber is adapted to detect a membrane potential of the biological cell membrane; Examine the spectral properties of a therapeutic drug sample ; And a spectrum detecting means for comprising.
[0010]
A method for in vitro analysis of a therapeutic agent according to the present invention comprises: (i) introducing a first sample of a therapeutic agent into a first flow cell having a first path length (b c ); (Ii) introducing a second sample of the therapeutic agent into a second flow cell having a second path length (b c ), wherein the first path length (b c ) is (Iii) introducing a third sample of the therapeutic agent into a membrane chamber having a biological cell membrane therein, and (iv) introducing a third sample of the therapeutic agent substantially equal to the sensitivity factor (f) × b c . Measuring an absorption spectrum of the first therapeutic agent sample by transmitting a given wavelength of light to the first flow cell; and (v) converting a given wavelength of second light to the first flow cell. Measuring the absorption spectrum of the second therapeutic agent sample by transmitting it to a second flow cell; Comprising comprising a step of detecting the membrane potential of vi) biological cell membranes.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0011]
The methods and systems of the present invention substantially reduce or eliminate the shortcomings and deficiencies associated with conventional electrophysiological testing of therapeutic agents. As will be described in more detail below, the system generally comprises introducing a plurality of flow cells, a spectroscopic analysis means communicating with the flow cells, a membrane chamber means, and a related therapeutic agent into the flow cells and the membrane chamber means. And a flow path means for performing the operation.
[0012]
Here, the “therapeutic agent” is a broad concept including active ingredients or ingredients (ingredients, components, elements) of a pharmaceutical composition, a drug, a pharmaceutical and the like.
[0013]
Cardiac action potential (or membrane potential) is generally defined as a pattern of electrical activity associated with excitable biological cells (eg, heart cells). It is generated by differentiated membrane structures, such as ion pumps, ion exchangers, and most importantly, biologically important ions (Na + , Ca ++ and K + ) passing through voltage-gated ion channels. FIG. 4 illustrates the result of a number of individual, continuously activated currents. It is thought that such a current depolarizes when an extracellular positive charge is carried into a cell, and repolarizes when a positive charge is carried outside the cell.
[0014]
Therapeutic agents that alter the normal flow of ions through the channel have the potential to alter, or often alter, certain aspects of the membrane potential, and thus affect cardiac function. In fact, Na + channel blockers reduce the rate of rise of membrane potential (V max), disrupting cardiac performance and, if severe, can be life threatening. Agents that reduce the rate of inactivation of Na currents and increase residual Na currents prolong the duration of the action potential (ADP), prolong the QT interval, and thus reduce torsades de pointes arrhythmias. May cause it to occur. Ca ++ channel blockers generally reduce ADP, decrease AV conduction velocity, and cause cardiac decline. In contrast, Ca ++ channel activators prolong ADP and can cause arrhythmias. Finally, K + channel blockers prolong ADP and QT and can cause arrhythmias, and K + channel activators shorten ADP and can cause arrhythmias.
[0015]
Thus, an effective indicator (or parameter) of a provided therapeutic agent for adverse cardiac effects is a change in membrane potential (ie, membrane resting potential) resulting from the introduction or exposure to the therapeutic agent. . In fact, this parameter has often been subject to conventional physiologic testing of the offered therapeutic (or potential drug). As described in detail below, this parameter is also used in the present invention for assessing the potential physiological effects of a therapeutic agent.
[0016]
Referring to FIG. 1, there is schematically shown an example of an in vitro analysis system 5 of the present invention. As shown in FIG. 1, the system 5 preferably includes a storage means (eg, a storage unit) 10, an optical spectroscopic detection means 20, and a plurality of flow cells (preferably first and second flow cells 60, 70). , A membrane chamber means 40 and a flow path means 12.
[0017]
According to the invention, the storage means 10 is designed to be able to store at least one diluted therapeutic agent. As will be apparent to those skilled in the art, the storage means 10 can be of various capacities (and shapes) within the scope of the present invention. In a preferred embodiment of the invention, the volume of this storage means 10 is selected in the range of 1 to 2000 ml.
[0018]
This storage means 10 is designed to receive the flow path means 12 of the present invention. The channel means 12 preferably comprises a substantially non-adsorbent tube (eg, stainless steel, PEEK®). As shown in FIG. 1, a pump means 14 is also provided to facilitate the flow of the therapeutic agent (ie, the therapeutic agent sample) from the storage means 10 to the first and second flow cells 60, 70. . The pump means 14 is in communication with the flow path means 12 and is preferably arranged between the storage means 10 and the flow cells 60,70. According to the present invention, the pump means 14 is used to provide a sample flow rate in the range of 0.5 to 10 mL / min, more preferably in the operating range of about 2 to 5 mL / min.
[0019]
As will be apparent to those skilled in the art, it is possible to provide the above-described sample flow rate using various forms of the pump means 14 within the scope of the present invention. In a preferred example, this pump means 14 comprises a peristaltic pump.
[0020]
Referring to FIG. 2, an example of a first flow cell 60 of the present invention is shown. For simplicity, only the first flow cell 60 is shown here. However, it should be understood that the second flow cell 70 of the above embodiment may be constructed in a similar manner, and that the description of the first flow cell 60 applies equally to each of the flow cells 60, 70. .
[0021]
As shown in FIG. 2, the flow cell 60 preferably comprises a substantially cylindrical body 62, which is provided with an inlet port 64, an outlet port 66, and a cell chamber indicated generally at 63, and Samples can be received. According to the present invention, the flow path 61 is defined by the inlet port 64, the outlet port 66, and the cell chamber 63.
[0022]
As will be apparent to those skilled in the art, various flow cell bodies 62 can be used within the scope of the present invention. In a preferred embodiment of the present invention, the main body 62 of each of the flow cells 60 and 70 includes a core portion made of a material such as a polymer, silica, or a chalcogenide, and a clad 67 provided on an outer surface of the core portion. The clad 67 is made of a material such as a polymer and doped silica (see FIGS. 2 and 4).
[0023]
According to the present invention, the first flow cell 60 is the first optical transmission means 21a, which supplies excitation light or radiation of a predetermined wavelength (and / or a predetermined range thereof) to the first flow cell chamber. 63 (ie, a first sample) and a first light detecting means 23a for detecting light transmitted from the first sample. Similarly, the second flow cell 70 is also the second optical transmission unit 21b, and supplies the excitation light having a predetermined wavelength (and / or a predetermined range thereof) to the sample in the cell chamber of the second flow cell 70. (Ie, a second sample) and second light detecting means 23b for detecting light transmitted from the second sample.
[0024]
Referring to FIG. 3, another example of the flow cell 80 of the present invention is shown. The flow cell 80 is similarly provided with an inlet port 82, an outlet port 84 and a cell chamber indicated generally at 86 therebetween for receiving a therapeutic agent sample.
[0025]
The first flow cell 80 is a first optical transmission means 85 for providing excitation light or radiation of a predetermined wavelength to the flowable therapeutic agent in the flow cell chamber 86 (ie, the first sample). And first light detecting means 87 for detecting light transmitted from the first sample.
[0026]
It is known that as each sample passes through a respective flow cell chamber (eg, 63), the amount of excitation light transmitted through the flow cell chamber 63 decreases according to Beer's law. That is,
Equation 1 A = I / I 0 = 10− ∝bc
here,
A = absorbance I = transmitted radiation force I 0 = incident radiation force ∝ = molar extinction coefficient of the sample c = sample concentration (mol / liter)
b = path length of light in the chamber (cm)
The absorbance (A) is thus defined as the product of ∝bc. According to Beer's law, the absorbance (A) is further proportional to both the sample concentration (c) and the light path length (b).
[0027]
As will be apparent to those skilled in the art, the optical path length (b) is generally considered to be a "linear path length", which is applicable to an optical transmission / detection configuration as shown in FIG. Further, as will be apparent to those skilled in the art, the above Beer's law also applies to the optical transmission / detection configuration (ie, 21a, 23a) of the tubular flow cell 60 (see FIG. 2) of the present invention employing attenuated total reflection. It is possible.
[0028]
Referring to FIG. 4, if the radiation (light), indicated generally at 100, has total internal reflection 102, it is known that some of the wavelengths actually penetrate beyond the reflective surface and into the medium (or sample). ing. The penetration depth is generally expressed in d p.
[0029]
Since the penetration depth d p is defined as unit length / reflection, the equivalent path length (b c ) can be obtained as follows.
[0030]
Formula 2 b c = d p × R × L
here,
d p = penetration depth per reflection R = number of reflections per unit length L = tube or cell length Equivalent path length (b c ) by applying equation 1 to the absorbance of each sample (A) Can be obtained.
[0031]
As will be apparent to those skilled in the art, the effective path length (b c ) of each of the flow cells 60, 70 depends directly on the length of the flow cell body 62. That is, different path lengths are provided by adjusting the lengths of the flow cells 60 and 70, respectively.
[0032]
From Beer's law, if the absorbance range of a spectrophotometer (eg, a spectrophotometer) is constant (this is a common component of conventional spectrophotometers), because of the lower molar extinction coefficient (∝), or It can be inferred that the path length (b or b c ) must be increased for a lower concentration (c). However, as is known to those skilled in the art, the response band generally associated with longer path lengths is too narrow and undesirable, and will therefore be limited.
[0033]
Furthermore, it is well known that a wider response band can be achieved by employing two flow cells with different path lengths (b c , b c ). 1 to 100 cm.
[0034]
However, the inventors have found that if b c is substantially equal to (b c × sensitivity factor (f)), the best dynamic (ie, substantially linear) response range can be achieved. According to the invention, the sensitivity factor (f) is preferably in the range from 1 to 100, more preferably in the range from 1 to 20.
[0035]
Referring to FIG. 5, there is shown an absorbance spectrum for a low concentration of therapeutic agent (ie, 〜18 ng / mL) and an absorbance spectrum for a high concentration of therapeutic agent (ie, 33800 ng / mL). These absorbance spectra were obtained using a first flow cell having a path length of about 5 cm and a second flow cell having a path length of about 50 cm (ie, f = 10).
[0036]
Referring to curve A, it can be seen that a path length of 5 cm is insufficient to detect low concentrations of therapeutic agent over the wavelength range of 200 nm to 400 nm. However, as shown in curve B, the same low concentration of therapeutic agent can be easily detected (and more quantifiable) at a path length of 50 cm.
[0037]
Referring to curve C, it will be seen that high concentrations of therapeutic agent cannot be quantified at a path length of 50 cm. However, as shown by curve D, the same high concentration of therapeutic agent can be easily detected with a path length of 5 cm.
[0038]
Thus, in a preferred embodiment of the present invention, the first flow cell 60 has an effective path length (b c ) in the range of 0.1 to 100 cm, and the second flow cell 70 has an effective path length in the range of 0.1 to 100 cm. more preferably has road length (b c ")., the first flow cell 60 has an effective path length in the range of about 5 to 50cm (b c '), the second flow cell 70 about 50 It has an effective path length (b c ) in the range of -100 to 100 cm. We have found that the exact spectral properties of therapeutic agents having substantially low concentrations in the range of 5 to 10 ng / mL can be readily detected by path lengths ( bc ' , bc " ) in the above ranges. Was done.
[0039]
Referring to FIG. 6, in addition to the first and second light transmitting means 21a and 21b and the first and second light detecting means 23a and 23b shown in FIG. 2, the spectral detecting means 20 of the present invention is further preferable. A light source means 22 for providing light of a wavelength to the first and second light transmission means 21a and 21b via optical lines 24a and 24b, and a light detected by the first and second light detection means 23a and 23b. Analyzer means 26 for analyzing. The first and second light detecting means 23a and 23b communicate with the analyzer means 26 via optical lines 28a and 28b, respectively.
[0040]
As yet another possible embodiment of the invention, the storage means 10 further comprises a light transmission means 25a and a light detection means 25b, which are connected via optical lines 27a, 27b to the spectroscopic analysis means 20 of the invention. Operably connected to As will be apparent to those skilled in the art, the light transmitting means 25a and the light detecting means 25b provide a means for simultaneously examining and monitoring the therapeutic agent in the storage means 10, thus detecting loss of the therapeutic agent, It provides a means to ensure that the sample analyzed in the flow cells 60, 70 is representative of the therapeutic agent contained in the storage means 10.
[0041]
As shown in FIG. 6, the spectroscopic analysis means 20 preferably includes the detected spectroscopic analysis characteristics of the first and second samples (and the raw material chemicals contained in the storage means 10) and the spectroscopic analysis means of the present invention. Means 30 for storing at least control parameters for the sample, the processor means 32 for processing at least the spectroscopic properties of the sample (and the raw chemical), and the sample and raw chemical contained in the storage means 10. A first display means 34 (indicated by phantom lines) for displaying at least the spectral properties as well as displaying the "processed" spectral properties (e.g., the average value) of the sample.
[0042]
As will be apparent to those skilled in the art, a variety of conventional light source means 22 and / or analysis means 26 may be used within the scope of the present invention, thereby providing a wavelength range of light and providing first and second light sources. The spectral characteristics (for example, the absorption spectrum of the absorbed light) obtained by the detection units 23a and 23b may be analyzed to control the spectral analysis unit 20 of the present invention. The analysis means in this case is described in US Pat. 4,664,522 and MCS-521 Fiber Optics UV / VIS Spectrophotometer (Carl Zeiss), which is incorporated herein by reference. The analyzing means 26 and / or the processor means 32 may comprise a personal computer.
[0043]
Referring to FIG. 7, there is shown a membrane chamber means 40 of the present invention. The membrane chamber means 40 has a membrane chamber main body 42 into which an infusion inlet 44, an infusion outlet 46, a dispensing well 48, a membrane well 50, and a diffusion plate 52 disposed between the dispensing well 48 and the membrane well 50. Is provided.
[0044]
As shown in FIG. 7, the membrane chamber means 40 further has a membrane means 52 arranged in the membrane well 50. As used herein, the term "membrane means" refers to a biological cell membrane, including sheets or layers of biological organs, ventricular and / or papillary muscle and Purkinje fibers.
[0045]
In a preferred embodiment of the present invention, the membrane means 52 comprises Purkinje fibers. As is known, Purkinje fibers are often used in electrobiological tests because the primary ionic current underlying their action potential contributes to the repolarization process of the human heart Because it is similar to
[0046]
In order to check the membrane potential of the membrane means 52, the membrane chamber means 40 further has a plurality of electrodes. Referring to FIG. 7, at least one, and preferably two, bipolar electrodes 54a, 54b are operably connected to a membrane means 52 near one end thereof. These electrodes 54a, 54b are further connected to the stimulating means 55 of the present invention via the leads 54a, 54b (see FIG. 1) so as to apply a stimulating charge or current to the membrane means 52.
[0047]
As shown in FIG. 7, another electrode is further provided. As a preferred example, this electrode is an intercellular microelectrode 56, which is also operably connected to the membrane means 52.
[0048]
According to the invention, this microelectrode 56 is designed to detect the membrane potential of the membrane means 52. Preferably, this microelectrode 56 communicates (via a lead 57c) with a second display means 58 that visually indicates or indicates the detected membrane potential (see FIG. 1).
[0049]
Examination of the therapeutic agent according to the invention is preferably carried out as follows. The spectral analysis means of the present invention is first calibrated by conventional means. The means include analysis of a blank (or primary) sample as a UV reference, and analysis of a calibration sample using the respective blank sample as a reference.
[0050]
After the calibration of the spectroscopic analysis means 20, the flow (preferably diluted) of the therapeutic agent is started, and the therapeutic agent is introduced into and passed through the channel means 12 via the pump means 14. The therapeutic agent is then introduced and passed through the first and second flow cells 60, 70 and the channel 61 of the membrane chamber means 40. Note that the first and second flow cells 60 and 70 are preferably connected in series.
[0051]
The spectral characteristics of the therapeutic agent (that is, the first sample) present in the first flow cell 60 and the therapeutic agent (that is, the second sample) that exists in the second flow cell 70 correspond to the spectral analysis means 20 of the present invention. (Preferably substantially simultaneously). This spectral characteristic is then processed and analyzed by conventional means.
[0052]
In a preferred example, substantially simultaneously with the spectroscopic analysis, while the therapeutic agent is in the membrane well 50 of the membrane chamber means 40 (ie, the third sample), the membrane means 52 activates the stimulating electrodes 54a, 54b. Exposed to the initial current. Next, the membrane potential is detected via the electrode 56, and this is displayed on the second display means 58 of the present invention. The change in membrane potential is then easily determined by comparing the detected membrane potential with the potential of membrane means 52 prior to exposure to the therapeutic agent.
[0053]
As will be apparent to those skilled in the art, the systems and methods of the present invention described above may be applied to the analysis of pharmaceutical compositions containing therapeutic agents, particularly those containing substantially lower concentrations of therapeutic agents. it can.
[0054]
Overview:
From the above description, those skilled in the art can easily confirm that the present invention has the following advantages.
[0055]
1. Fast, accurate and economical (ie, low cost) in vitro analysis of therapeutics.
[0056]
2. Fast, efficient in vitro analysis of therapeutics in pharmaceutical compositions that include substantially low concentrations (ie, 5-10 ng / mL) of the therapeutic.
[0057]
3. A fast, efficient means for correlating the electrophysiological effects of therapeutic agents provided over a wide range of concentrations.
[0058]
4. A means for testing and monitoring the stability of a therapeutic agent during in vitro analysis.
[0059]
5. Means for testing and monitoring drug loss (eg, glassware absorption and / or adhesion) during in vitro analysis.
[0060]
6. Means for quickly and efficiently detecting carryover (ie, cross-contamination) in storage and / or supply lines.
[0061]
It will be apparent that those skilled in the art can make various modifications, variations and adaptations to the various uses and conditions without departing from the spirit and scope of the invention. It is therefore understood that such changes and modifications should be properly and fairly included in the equivalent scope of the appended claims.
[Brief description of the drawings]
[0062]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an in vitro spectroscopic analysis system for analyzing a therapeutic agent according to the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway plan view showing one example of a flow cell according to the present invention.
FIG. 3 is a partially cutaway plan view showing another example of the flow cell according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic perspective view of a flow cell main body showing an attenuation optical path according to the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the absorbance spectrum of a pharmaceutical composition having a low concentration therapeutic agent and a high concentration therapeutic agent, respectively.
FIG. 6 is a schematic diagram showing the spectroscopic analysis means of the present invention.
FIG. 7 is a partially cutaway perspective view showing a membrane chamber means of the present invention.

Claims (23)

治療薬を保持するための貯蔵部と;
該治療薬の少なくとも第1のサンプルを受理するようにした第1のセルチャンバーを有する該貯蔵部と連通する第1のフローセルと;
該治療薬の少なくとも第2のサンプルを受理するようにした第2のセルチャンバーを有する該貯蔵部と連通する第2のフローセルと;
ここで、該第1のフローセルが第1の通路長(b )を有し、該第2のフローセルが第2の通路長(b )を有し、該第1の通路長が感度係数(f)×b に実質的に等しく;
生物学的細胞膜を内部に有する貯蔵部と連通する膜チャンバーであって、該治療薬の少なくとも第3のサンプルを受理すると共に、かつ、該生物学的細胞膜の膜電位を検出するようにしたものと;
該第1および第2の治療薬サンプルのスペクトル特性を検出するためのスペクトル検出手段と;
を具備してなる治療薬のin vitro分析のためのシステム。
A reservoir for holding a therapeutic agent;
A first flow cell in communication with the reservoir having a first cell chamber adapted to receive at least a first sample of the therapeutic agent;
A second flow cell in communication with the reservoir having a second cell chamber adapted to receive at least a second sample of the therapeutic agent;
Here, the first flow cell has a first passage length (b c ), the second flow cell has a second passage length (b c ), and the first passage length is Substantially equal to the sensitivity factor (f) × b c ;
A membrane chamber in communication with a reservoir having a biological cell membrane therein, the membrane chamber receiving at least a third sample of the therapeutic agent and detecting a membrane potential of the biological cell membrane. When;
Spectrum detecting means for detecting spectral characteristics of the first and second therapeutic agent samples;
A system for in vitro analysis of a therapeutic agent comprising:
該スペクトル検出手段が、該第1のセルチャンバー中に、与えられた波長の第1の光を伝送するための第1の光伝送手段と、該第1の治療薬サンプルからの第1の伝送光を検出するための第1の光検出手段と、該第2のセルチャンバー中に、与えられた波長の第2の光を伝送するための第2の光伝送手段と、該第2の治療薬サンプルからの第2の伝送光を検出するための第2の光検出手段とを具備してなる請求項1記載のシステム。A first light transmitting means for transmitting a first light of a given wavelength into the first cell chamber; and a first transmission from the first therapeutic agent sample. First light detecting means for detecting light, second light transmitting means for transmitting a second light of a given wavelength into the second cell chamber, and the second treatment The system of claim 1, further comprising second light detection means for detecting a second transmitted light from the drug sample. 該第1および第2の光を提供し、伝送された該第1および第2の光を分析するため、該第1および第2の光伝送手段並びに第1および第2の光検出手段と連通する制御手段を更に具備してなる請求項2記載のシステム。Communicating with the first and second light transmitting means and the first and second light detecting means for providing the first and second light and analyzing the transmitted first and second light; 3. The system according to claim 2, further comprising control means for performing the operation. 該感度係数が、1ないし100の範囲の値を有する請求項1記載のシステム。The system of claim 1, wherein said sensitivity factor has a value in the range of 1 to 100. 該感度係数が、1ないし20の範囲の値を有する請求項4記載のシステム。The system according to claim 4, wherein said sensitivity factor has a value in the range of 1 to 20. 該第1および第2の通路長が、0.1ないし100cmの範囲である請求項1記載のシステム。The system of claim 1, wherein said first and second path lengths are in the range of 0.1 to 100 cm. 該第1の通路長が、5ないし50cmの範囲である請求項6記載のシステム。7. The system of claim 6, wherein said first path length is in the range of 5 to 50 cm. 該第2の通路長が、50ないし100cmの範囲である請求項6記載のシステム。7. The system of claim 6, wherein said second path length is in the range of 50 to 100 cm. 該スペクトル検出手段が、該貯蔵部中に、与えられた波長の第3の光を伝送するための第3の光伝送手段と、該貯蔵部中の治療薬からの第3の伝送光を検出するための第3の光検出手段とを具備してなり、該第3の光伝送手段および該第3の光検出手段が該制御手段と連通している請求項1記載のシステム。A third light transmitting means for transmitting a third light of a given wavelength into the storage, and a third transmission light from a therapeutic agent in the storage; 3. The system of claim 1, further comprising third light detection means for communicating with said control means, said third light transmission means and said third light detection means communicating with said control means. 該スペクトル検出手段が、該第1および第2の治療薬サンプルの少なくとも分光特性を表示するための第1のディスプレイ手段を有している請求項1記載のシステム。2. The system of claim 1, wherein said spectral detection means comprises first display means for displaying at least spectral properties of said first and second therapeutic agent samples. 該膜チャンバーが、該生物学的細胞膜の膜電位を表示するための第2のディスプレイ手段を有している請求項1記載のシステム。2. The system of claim 1, wherein said membrane chamber has second display means for displaying a membrane potential of said biological cell membrane. 治療薬を受理するための貯蔵部と;
該治療薬の少なくとも第1のサンプルを受理するようにした第1のセルチャンバーを有する該貯蔵部と連通し、かつ、約5ないし50cmの範囲の有効通路長さを有する第1のフローセルと;
該治療薬の少なくとも第2のサンプルを受理するようにした第2のセルチャンバーを有する該貯蔵部と連通し、かつ、約50ないし100cmの範囲の有効通路長さを有する第2のフローセルと;
生物学的細胞膜を内部に有する貯蔵部と連通する膜チャンバーであって、該治療薬の少なくとも第3のサンプルを受理すると共に、かつ、該生物学的細胞膜の膜電位を検出するようにしたものと;
該第1および第2の治療薬サンプルのスペクトル特性を検出するためのスペクトル検出手段と;
を具備してなる治療薬のin vitro分析のためのシステム。
A reservoir for receiving a therapeutic agent;
A first flow cell communicating with the reservoir having a first cell chamber adapted to receive at least a first sample of the therapeutic agent, and having an effective passage length in a range of about 5 to 50 cm;
A second flow cell communicating with the reservoir having a second cell chamber adapted to receive at least a second sample of the therapeutic agent and having an effective passage length in the range of about 50 to 100 cm;
A membrane chamber in communication with a reservoir having a biological cell membrane therein, the membrane chamber receiving at least a third sample of the therapeutic agent and detecting a membrane potential of the biological cell membrane. When;
Spectrum detecting means for detecting spectral characteristics of the first and second therapeutic agent samples;
A system for in vitro analysis of a therapeutic agent comprising:
該スペクトル検出手段が、該第1のセルチャンバー中に、与えられた波長の第1の光を伝送するための第1の光伝送手段と、該第1の治療薬サンプルからの第1の伝送光を検出するための第1の光検出手段と、該第2のセルチャンバー中に、与えられた波長の第2の光を伝送するための第2の光伝送手段と、該第2の治療薬サンプルからの第2の伝送光を検出するための第2の光検出手段とを具備してなる請求項12記載のシステム。A first light transmitting means for transmitting a first light of a given wavelength into the first cell chamber; and a first transmission from the first therapeutic agent sample. First light detecting means for detecting light, second light transmitting means for transmitting a second light of a given wavelength into the second cell chamber, and the second treatment 13. The system of claim 12, further comprising second light detection means for detecting a second transmitted light from the drug sample. 該第1および第2の光を提供し、伝送された該第1および第2の光を分析するため、該第1および第2の光伝送手段並びに第1および第2の光検出手段と連通する制御手段を更に具備してなる請求項13記載のシステム。Communicating with the first and second light transmitting means and the first and second light detecting means for providing the first and second light and analyzing the transmitted first and second light; 14. The system according to claim 13, further comprising control means for performing the operation. 該スペクトル検出手段が、該貯蔵部中に、与えられた波長の第3の光を伝送するための第3の光伝送手段と、該貯蔵部中の治療薬からの第3の伝送光を検出するための第3の光検出手段とを具備してなり、該第3の光伝送手段および該第3の光検出手段が該制御手段と連通している請求項14記載のシステム。A third light transmitting means for transmitting a third light of a given wavelength into the storage, and a third transmission light from the therapeutic agent in the storage; 15. The system of claim 14, further comprising third light detection means for communicating with said control means, said third light transmission means and said third light detection means being in communication with said control means. 該スペクトル検出手段が、該貯蔵部中の治療薬および該第1および第2の治療薬サンプルの少なくとも分光特性を表示するためのディスプレイ手段を有している請求項15記載のシステム。16. The system of claim 15, wherein said spectral detection means comprises display means for displaying at least spectral properties of the therapeutic agent in the reservoir and the first and second therapeutic agent samples. 治療薬のin vitro分析のための方法であって:
治療薬の少なくとも第1のサンプルを第1の通路長(b )を有する第1のフローセル中に導入する工程と;
治療薬の少なくとも第2のサンプルを第2の通路長(b )を有する第2のフローセル中に導入する工程と;
ここで該第1の通路長が感度係数(f)×b に実質的に等しく;
該治療薬の少なくとも第3のサンプルを、生物学的細胞膜を内部に有する膜チャンバーに導入する工程と;
第1の光の或る与えられた波長を該第1のフローセルに伝送することにより該第1治療薬サンプルの吸収スペクトルを測定する工程と;
第2の光の或る与えられた波長を該第2のフローセルに伝送することにより該第2治療薬サンプルの吸収スペクトルを測定する工程と;
該生物学的細胞膜の膜電位を検出する工程と;
を具備してなる方法。
A method for in vitro analysis of a therapeutic agent, comprising:
Introducing at least a first sample of the therapeutic agent into a first flow cell having a first path length (b c );
Introducing at least a second sample of the therapeutic agent into a second flow cell having a second path length (b c );
Wherein the first path length is substantially equal to the sensitivity factor (f) × b c ;
Introducing at least a third sample of the therapeutic agent into a membrane chamber having a biological cell membrane therein;
Measuring an absorption spectrum of the first therapeutic agent sample by transmitting a given wavelength of first light to the first flow cell;
Measuring an absorption spectrum of the second therapeutic agent sample by transmitting a given wavelength of second light to the second flow cell;
Detecting the membrane potential of the biological cell membrane;
A method comprising:
該第1治療薬サンプルの吸収スペクトルおよび該第2治療薬サンプルの吸収スペクトルを実質的に同時に測定する請求項17記載の方法。18. The method of claim 17, wherein the absorption spectrum of the first therapeutic agent sample and the absorption spectrum of the second therapeutic agent sample are measured substantially simultaneously. 該感度係数が、1ないし100の範囲の値を有する請求項17記載の方法。18. The method of claim 17, wherein said sensitivity factor has a value in the range of 1 to 100. 該感度係数が、1ないし20の範囲の値を有する請求項17記載の方法。18. The method according to claim 17, wherein said sensitivity factor has a value in the range of 1 to 20. 該第1および第2の通路長が、0.1ないし100cmの範囲である請求項17記載の方法。18. The method of claim 17, wherein said first and second path lengths are in the range of 0.1 to 100 cm. 該第1の通路長が、5ないし50cmの範囲である請求項21記載の方法。22. The method of claim 21, wherein said first path length is in the range of 5 to 50 cm. 該第2の通路長が、50ないし100cmの範囲である請求項21記載の方法。22. The method of claim 21, wherein said second path length is in the range of 50 to 100 cm.
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